无人机在农业方面的应用论文

1、高效安全植保无人直升机喷洒飞行速度为2亩/s，喷洒装置宽度为3-4m，作业宽度为4-8m，并且能够与农作物的距离最低保持在1-2m的固定高度，规模作业能达到每小时80-100亩，其效率要比常规喷洒至少高出100倍。农用无人直升机自动飞控导航作业最大限度的减少了工作人员接触农药的时间，从而可以保证工作人员的生命安全！2、飞控导航自主作业无人直升机喷洒技术的应用无人直升机不受地形和高度限制，只要在无人直升机的飞行高度内，在田间地头起飞对农作物实施作业，无人直升机采用远距离遥控操作和飞控导航自主作业功能，只需在喷洒作业前，将农田里农作物的GPS信息采集到，并把航线规划好，输入到地面站的内部控制系统中，地面站对飞机下达指令，飞机就可以载着喷洒装置，自主将喷洒作业完成，完成之后自动飞回到起飞点。而在飞机喷洒作业的同时，还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。（无人机自动导航作业基于GPS技术和嵌入式系统技术,设计可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时飞行轨迹的农用飞机作业飞控导航系统。）3、覆盖密度高防治效果好喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高、越均匀，防治效果就越好。在药液雾滴药液雾滴飘移试验反映了用无人直升机喷洒作业对农药飘失程度的一个优势，无人直升机是螺旋机翼，作业高度比较低，当药液雾滴从喷洒器喷出时被旋翼的向下气流加速形成气雾流，直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性，减少了农药飘失程度，并且药液沉积量和药液覆盖率都优于常规，因而防治效果比传统的好，还可以防止农药对土壤造成污染。4、节水节药成本低无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，这将很大程度的降低了资源成本。无人直升机折旧率低、油量消耗小、单位作业人工成本不高、易于维修。

植保无人直升机喷洒飞行速度为2亩/s，喷洒装置宽度为3-4m，作业宽度为4-8m，并且能够与农作物的距离最低保持在1-2m的固定高度，规模作业能达到每小时80-100亩，其效率要比常规喷洒至少高出100倍。农用无人直升机自动飞控导航作业最大限度的减少了工作人员接触农药的时间，从而可以保证工作人员的生命安全！2、飞控导航自主作业无人直升机喷洒技术的应用无人直升机不受地形和高度限制，只要在无人直升机的飞行高度内，在田间地头起飞对农作物实施作业，无人直升机采用远距离遥控操作和飞控导航自主作业功能，只需在喷洒作业前，将农田里农作物的GPS信息采集到，并把航线规划好，输入到地面站的内部控制系统中，地面站对飞机下达指令，飞机就可以载着喷洒装置，自主将喷洒作业完成，完成之后自动飞回到起飞点。而在飞机喷洒作业的同时，还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。（无人机自动导航作业基于GPS技术和嵌入式系统技术,设计可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时飞行轨迹的农用飞机作业飞控导航系统。）3、覆盖密度高防治效果好喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高、越均匀，防治效果就越好。在药液雾滴药液雾滴飘移试验反映了用无人直升机喷洒作业对农药飘失程度的一个优势，无人直升机是螺旋机翼，作业高度比较低，当药液雾滴从喷洒器喷出时被旋翼的向下气流加速形成气雾流，直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性，减少了农药飘失程度，并且药液沉积量和药液覆盖率都优于常规，因而防治效果比传统的好，还可以防止农药对土壤造成污染。4、节水节药成本低无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，这将很大程度的降低了资源成本。无人直升机折旧率低、油量消耗小、单位作业人工成本不高、易于维修。

行业主要上市公司：北方导航(600435)、洪都航空(600316)

本文核心数据：中国无人机市场结构、农林植保无人机发展情况

无人机在中国的起步较晚，且最开始主要用于中国军用领域。2014年，中国无人机行业贡献度主要以军用无人机为主，贡献率高达90%，而民用领域则仅占10%左右。但民用领域的需求规模在近两年得到较大的释放，尤其是2016年，无人机在消费级以及工业级层面得到了消费者以及行业客户的认可，并部分实现了规模化生产，民用领域无人机规模陡升，增速在50%-70%之间。

而根据公开资料显示，2020年我国民用无人机市场中，农林植保类无人机占比最多，占到了42%。电力巡检、物流运输、安防无人机的占比分别为19%、16%和14%，其他无人机占比9%。

应用领域广阔

农林植保无人机指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人机由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业，可喷洒药剂、种子、粉剂等。

在林业中的应用主要可以分为事前预防、事中解决控制和时候补救三个方面。

高效节能易操作等优势明显

目前无人机在农作物的播种(授粉)、洒药、施肥，以及长势和病虫害的监测等方面无论与人工相比，亦或是与传统机械相比均具有明显优。以洒药为例，无人机撒药与手工撒药相比一方面可以提高效率节约资源，另一方面也可以提高食品安全和环境保护。

2020年大疆基本占领国内市场

我国农林植保型无人机发展起步较晚，直到2005年我国才开始自行研制农林植保无人机，并于2010年首次投入使用。直到2013年5月份，在国家农业部发布的《关于加快推进现代职务保护体系建设的意见》中明确指出加强农业航空建设，农林植保型无人机才进入了快速发展阶段。截至目前，我国农林植保领域的无人机市场基本被大疆公司占据，市占率在9成左右。

由于农林植保无人机在播种、授粉、撒药、施肥等方面能够极大得提升效率、节约资源等优势，近年来，国家不断出台相关政策，支持农林植保无人机的发展。

2020年农林植保无人机市场规模约68亿元

目前农业病虫害的预防多是靠经验总结，病虫害检测往往具有滞后性。这就导致我国的农产品用药不当或者用药过量，结果农产品中农药残留量往往超标，严重影响消费者的身体健康，也影响我国农产品在国际上的竞争力。除此之外，我国农业用地的土壤湿度的检测往往也具有滞后性，土壤严重缺水时才进行灌溉。这样一方面造成水资源的浪费，

另一方面耽搁农作物的生长，最终影响农作物的产量。我国是农业大国，有18亿亩的耕地，这为工业无人机在农林植保方面提供了广阔的空间。历经10年探索，我国植保无人机保有量和作业面积大幅增加。根据Frost&Sullivan披露的数据，2020年我国农林植保无人机市场规模在68亿元左右。

综合来看，考虑到我国国土面积辽阔，耕地、林地等自然资源丰富，而伴随着现代化的进程，务农务林人数有一定程度的减少，机械化、现代化、智能化转型是必行之路，因此农林植保无人机应用前景广阔。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

随着我国城市化进程的加快，越来越多的农村劳动力迁移就业，导致农村劳动力短缺，这进一步增强了对机械化作业的需求。同时精准农业概念的提出和技术的快速发展，无人机（uav）在农业中的广泛应用，可以有效解决农村劳动力短缺的问题，且无人机（uav）具有灵活性好、工作效率高、工作安全等优点，其中效率是人工操作的数倍，节省了大量资源。为了鼓励发展，一些地区出台了各种扶持政策，推动农业领域无人机的发展。目前，民用无人机按其动力源可分为燃油无人机和电动无人机。

根据飞行平台配置，可分为单旋翼无人机、多旋翼无人机和固定翼无人机。目前，应用于精准农业的无人机主要是电动多旋翼无人机和油驱单旋翼无人机。油驱单旋翼无人机的优点是载荷大，可达30公斤以上，飞行时间较长，单次飞行时间可达30分钟以上。与多旋翼无人机相比，油动单旋翼无人机具有更大的下压力风场、更强的湍流和更少的湍流，因此在雾滴穿透和喷雾效果方面优于多旋翼无人机。其缺点是机械结构复杂，飞行控制系统调试困难，操作困难，导致使用和维护门槛高，发动机寿命短，只有几百小时，价格和维护成本高。

电动多旋翼无人机的机械结构相对简单，易于控制，飞行控制系统成熟，调试方便，机械维护方便，价格低廉。然而，电动多旋翼无人机的负载能力较弱，单次运行时间短，约10分钟，电池周期仅为100次左右。国家对农业无人机的补贴不断增加，有力推动了我国农业无人机的发展和植保机械化，使无人机在精准农业中得到广泛应用。

在农业无人机的一些应用中仍然存在着各种问题，如重播和漏播问题、电动多旋翼无人机负载小、飞行时间短的问题以及遥测成本高的问题。在产业链各方的共同努力下，无人机在我国精准农业中的应用将更加广泛，运行效率更高，问题更少，这将使我国农业生产更加高效、优质、高产，推动我国农业进入智慧新时代。